STL顺序容器操作及涉及类型

容器类型成员

操作	解释
iterator	此容器类型的迭代器类型
const_iterator	可以读取元素但不能修改元素的迭代器类型
size_type	无符号整数类型，足够保存此种容器类型最大可能的大小
difference_type	带符号整数类型，足够保存两个迭代器之间的距离
value_type	元素类型
reference	元素的左值类型；和value_type &含义相同
const_reference	元素的const左值类型，即const value_type &

· 访问类型成员 ep array<int, 10> :: size_type  、vector<string>::difference_type  count ; //count是一个元素间距类型

 

构造函数

操作	解释
C c;	默认构造函数，构造空容器
C c1(c2); 或  C c1=c2;	构造c2的拷贝c1
C c(b, e)	构造c，将迭代器b和e指定范围内的所有元素拷贝到c
C c(a, b, c...) C c = { , , }	列表初始化c,显示指定了元素值，隐式指定了大小
C c(n)	只支持顺序容器，且不包括array，包含n个元素，这些元素进行了值初始化
C c(n, t)	包含n个初始值为t的元素

· 除了默认构造的array是非空的，其他容器类型的默认构造函数都是创建一个指定类型的空容器，且都接受指定大小和初始值作为参数

· 创建array对象时还必须指定大小 array<string , 42>，默认构造创建时拥有与其大小一样多的默认初始化元素，列表初始化创建时初始值数目必须小于等于其大小(小于时剩余元素值初始化0)

· 只有顺序容器的构造函数才接受大小参数，关联容器并不支持，元素类型有默认构函时可只提供一个大小参数  否则还要为其提供一个元素初始值

· 直接拷贝：将一个容器复制给另一个容器时，类型必须匹配：容器类型和元素类型都必须相同。内置数组类型对象间不能拷贝赋值但array可以 不过此外还要求大小一样

· 迭代器范围拷贝：不要求容器类型相同，容器内的元素类型也可以不同  只要能转换即可

 

赋值和swap

操作	解释
c1 = c2;	将c1中的元素替换成c2中的元素
c1 = {a, b, c...}	将c1中的元素替换成列表中的元素（不适用于array）
c1.swap(c2)   swap(c1, c2)	交换c1和c2的元素,swap通常比拷贝容器元素快得多，因为元素本身并未交换只是交换了两个容器的内部数据结构(除了array真正交换) 容器间的赋值运算会导致指向左边容器内部的迭代器、引用/指针 失效，而swap不会(除了array和string之外)
c.assign(b, e)	将c中的元素替换成迭代器b和e表示范围中的元素，b和e不能指向c中的元素 (assign操作不适用于关联容器和array)
c.assign(il)	将c中的元素替换成初始化列表il中的元素
c.assign(n, r)	将c中的元素替换为n个值是t的元素

· 赋值运算符和swap拷贝所有元素要求容器和元素类型都相同，而assign允许对不同但相容类型替换(比如list<string>和vector<const char*>)

· 使用非成员版本的swap是一个好习惯，因为这对于泛型编程很重要

大小

操作	解释
c.size()	c中元素的数目（不支持forward_list）
c.max_size()	c中可保存的最大元素数目
c.empty()	若c中存储了元素，返回false，否则返回true

· 除了forward_list只支持后两个之外，每个容器类型都有这三个与大小相关的操作。

 

改变容器大小  （ 注：不适用于Array ）

操作	解释
c.resize(n)	调整c的大小为n个元素
c.resize(n, t)	调整c的大小为n个元素，任何新添加的元素都初始化为值t

· 若n<c.size()，则多出的元素被丢弃。若必须添加新元素，对新元素进行值初始化，若保存的是类类型元素则必须提供一个初始值或元素类型必须提供一个默认构函

· 缩小容器时，指向被删除元素的迭代器、引用/指针都会失效

关系运算符

操作	解释
==    !=	所有容器都支持 相等/不等 运算符
<  >  <=  >=	只有无序关联容器不支持，需容器和元素都同类型，比较方式和string类似

· 容器的相等运算符实际使用的元素对象的==运算符实现，其他的关系运算符使用元素对象的<实现

添加/删除 元素   （ 注：不适用于Array ）

操作	解释
c.push_back(t)	在c尾部创建一个值为t的元素，返回void 注：不适用于array
c.emplace_back(args)	同上
c.push_front(t)	在c头部创建一个值为t的元素，返回void
c.emplace_front(args)	同上
c.insert(p, t)	在迭代器p指向的元素之前创建一个值是t的元素，返回指向新元素的迭代器
c.emplace(p, args)	同上
c.inset(p, n, t)	在迭代器p指向的元素之前插入n个值为t的元素，返回指向第一个新元素的迭代器；如果n是0，则返回p
c.insert(p, b, e)	将迭代器b和e范围内的元素，插入到p指向的元素之前；如果范围为空，则返回p
c.insert(p, il)	il是一个花括号包围中的元素值列表，将其插入到p指向的元素之前；如果il是空，则返回p
c.pop_back()	删除c中尾元素，若c为空，则函数行为未定义。函数返回void
c.pop_front()	删除c中首元素，若c为空，则函数行为未定义。函数返回void
c.erase(p)	删除迭代器p指向的元素，返回一个指向被删除元素之后的元素的迭代器，若p本身是尾后迭代器，则函数行为未定义
c.erase(b, e)	删除迭代器b和e范围内的元素，返回指向最后一个被删元素之后元素的迭代器，若e本身就是尾后迭代器，则返回尾后迭代器
c.clear()	删除c中所有元素，返回void

 

• 当用一个对象去初始化容器或者将对象插入到容器时，实际上放入的是对象的拷贝。而emplace开头的函数是新标准引入的，这些操作是构造而不是insert那样的拷贝元素。传递给emplace的参数必须和元素类型的构造函数相匹配，因为调用一个emplace成函时 参数要传递给元素类型的构函 在容器管理的内存中直接构造元素　　
• forward_list除此之外(但不支持push_back和emplace_back)还有自己专有版本的 insert 和 emplace 及 erase；
• vector和string不支持push/pop_front即在头部操作；
• 删除函数不会检查参数，删除之前必须确保元素存在，同时对于返回void的弹出之前要保存好
• 关键概念：1.指向容器元素的迭代器是元素对象的引用，读取其内容或使用该类对象成员需要解引用；2. 用元素对象来初始化容器或将元素对象插入到容器时，实际放入到容器中的是对象值得一个拷贝而不是对象本身，容器中的操作对原始对象无影响。

 

访问元素

操作	解释
c.back()	返回c中尾元素的引用。若c为空，函数行为未定义
c.front()	返回c中头元素的引用。若c为空，函数行为未定义
c[n]	返回c中下标是n的元素的引用，n时候一个无符号证书。若n>=c.size()，则函数行为未定义
c.at(n)	返回下标为n的元素引用。如果下标越界，则抛出out_of_range异常

• 这些访问成员函数返回的是引用，如果是const容器就返回const引用
• forward_list不支持back
• 也可用解引用begin和end减1向前1位的方式间接获取首尾元素
• at和下标操作只适用于string、vector、deque、array。
• 下标必须有效，访问无效下标是严重的错误，如果希望下标是合法的可以使用at函数 可抛出异常。

 

特殊的forwad_list操作

• 链表在删除元素时需要修改前置节点的内容，双向链表会前驱的指针，但是单向链表没有保存，因此需要增加获取前置节点的方法。
• forward_list定义了before_begin，即首前（off-the-begining）迭代器(实际位置跟尾后一样不存在)，允许我们再在首元素之前添加或删除元素。

操作	解释
lst.before_begin() lst.cbefore_begin()	返回指向链表首元素之前不存在的元素的迭代器，此迭代器不能解引用。 也可返回常量迭代器。
lst.insert_after(p, t)	在迭代器p之后插入元素。t是一个对象
lst.insert_after(p, n, t)	在迭代器p之后插入元素。t是一个对象，n是数量。若n是0则函数行为未定义
lst.insert_after(p, b, e)	在迭代器p之后插入元素。由迭代器b和e指定范围。
lst.insert_after(p, il)	在迭代器p之后插入元素。由il指定初始化列表。
emplace_after(p, args)	使用args在p之后的位置，创建一个元素，返回一个指向这个新元素的迭代器。若p为尾后迭代器，则函数行为未定义。
lst.erase_after(p)	删除p指向位置之后的元素，返回一个指向被删元素之后的元素的迭代器，若p指向lst的尾元素或者是一个尾后迭代器，则函数行为未定义。
lst.erase_after(b, e)	类似上面，删除对象换成从b到e指定的范围。

获取迭代器

操作	解释
c.begin(), c.end()	返回指向c的首元素 和 尾元素之后位置 的迭代器
c.cbegin(), c.cend()	返回const迭代器
c.rbegin(), c.rend()	返回反向迭代器

· 这两个迭代器最常见用途是形成一个包含容器所有元素的迭代器范围（左闭合区间 [begin, end)），左闭合范围蕴含的编程设定：

• 如果begin和end相等，则范围为空，且都返回尾后迭代器
• 如果二者不等，则范围至少包含一个元素，且begin指向该范围中的第一个元素。
• 可以对begin递增若干次，使得begin == end。

· 当不需要写访问时，应该使用cbegin和cend，c开头版本可以与auto结合表示容器及元素的类型

· 与const引用和指针类似，可将普通iterator转换为const_iterator 反之不行

 

反向容器的额外成员

操作	解释
reverse_iterator	按逆序寻址元素的迭代器
const_reverse_iterator	不能修改元素的逆序迭代器
c.rbegin(), c.rend()	返回指向c的尾元素和首元素之前位置的迭代器
c.crbegin(), c.crend()	返回const_reverse_iterator

• forward_list不支持以上